Question

Раствор азотной кислоты объемом 120 мл (p = 1.24 г/мл) с массовой долей кислоты 0.38 нейтрализовали раствором щелочи с массовой долей калий гидроксида 34%. Какая масса соли выпадет в осадок при охлаждении полученного раствора до 0 C, если в насыщенном растворе при этой температуре массовая доля соли составляет 0.12.

Answer 1

KOH+HNO3=KNO3 + H2O

mр-ра (HNO3) = 120*1,24 = 148,8 г.

m (HNO3) = ω*mр-ра (HNO3) = 0,38*148,8 = 56,5 г

n (HNO3) = 56.5 / (1+14-+48) = 0.9 моль

n (HNO3) = n (KOH) = n (KNO3) =0,9 моль

m(KOH) = 0,9 *(39+1+16) = 50,4 г

mобр(KNO3) = 0,9 * (39+14+48) = 90,6 г масса образовавшейся соли

mр-ра(KOH) = m(KOH)/ ω(KOH) = 50,4/0,34 = 148,2

mр-ра = mр-ра (HNO3) +mр-ра(KOH) = 148,8+148,2 = 297 г

масса соли в насыщенном р-ре при 0 °С

mравн. (KNO3) = 0,12*297= 35,6 г.

m осадка(KNO3) = mобр(KNO3) -  mравн. (KNO3) = 90,6-35,6 = 55 г

Answer 2

Для решения этой задачи необходимо использовать метод международного эквивалента.

1. Найдем количество вещества азотной кислоты в растворе: n(HNO3) = V(HNO3) * m(HNO3) / M(HNO3) = 120 * 1.24 * 0.38 / 63 = 2.26 моль.

2. Так как в реакции нейтрализации каждая моль азотной кислоты реагирует с одной молью щелочи, то количество вещества калий гидроксида также равно 2.26 моль.

3. Поскольку массовая доля щелочи составляет 34%, то масса калий гидроксида в растворе составляет: m(KOH) = 2.26 * 34 / 100 = 0.768 г.

4. Согласно балансу реакции нейтрализации, мольная масса соли (KNO3) составляет 101 г/моль. Таким образом, масса образовавшейся соли равна: m(KNO3) = 2.26 * 101 = 228.26 г.

5. Далее нужно вычислить массовую долю соли при охлаждении раствора до 0 °C. Так как массовая доля соли в насыщенном растворе при этой температуре составляет 0.12, то можно записать соотношение между массой соли и массой растворителя: m(KNO3) / (m(KNO3) + m(H2O)) = 0.12.

6. Воспользуемся этим соотношением для нахождения массы соли: m(KNO3) = 0.12 * m(H2O) / (1 - 0.12).

7. Затем найдем массу воды в растворе: m(H2O) = m(KOH) - m(KNO3).

8. Подставим найденные значения массы соли и массы воды в уравнение из пункта 6 и найдем массу соли, выпавшей в осадок: m(KNO3) = 0.12 * (m(KOH) - m(KNO3)) / (1 - 0.12).